一種從廢氣回收環(huán)硫乙烷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種從廢氣中回收環(huán)硫乙烷的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：(1)將含有環(huán)硫乙烷的廢氣通入吸收池，使廢氣與吸收池中的溶劑接觸；(2)將步驟(1)中得到的吸收池中的溶劑蒸餾，收集環(huán)硫乙烷；其中，步驟(1)中所述的溶劑為沸點(diǎn)高于90℃、可與環(huán)硫乙烷互溶的非質(zhì)子性溶劑。本發(fā)明的方法還可以包括在步驟(1)之后，將從吸收池排出的氣體通入廢氣處理池進(jìn)行氧化處理后排放的步驟或者對(duì)蒸餾后的溶劑進(jìn)行套用的步驟。本發(fā)明的方法可以回收廢氣中70％以上的環(huán)硫乙烷。另外，由于本發(fā)明的方法中所使用的溶劑可以直接套用，回收成本低，有效地提高環(huán)硫乙烷的收率，降低了生產(chǎn)成本，避免環(huán)境污染。
【專利說明】
_種從廢氣)回收環(huán)硫乙焼的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種從廢氣回收環(huán)硫乙烷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)硫乙烷是生產(chǎn)N，N-二乙胺基乙硫醇的關(guān)鍵中間體，也是生產(chǎn)環(huán)硫樹脂的單體。 其中，N，N_二乙胺基乙硫醇是生產(chǎn)"世界十大獸藥"泰妙菌素的關(guān)鍵中間體，而環(huán)硫樹脂因 其固化收縮性、固化物的粘結(jié)性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、機(jī)械性能、電氣性能優(yōu)良的特點(diǎn)， 越來越受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。因此，隨著泰妙菌素的廣泛使用以及環(huán)硫樹脂化工的 日益發(fā)展，低成本、無污染的生產(chǎn)環(huán)硫乙烷成為迫切的需求。
[0003] 環(huán)硫乙烷是含硫的三元雜環(huán)化合物，是最簡(jiǎn)單的環(huán)硫化物。它是有惡臭、無色至淡 黃色液體，沸點(diǎn)55.5°C。因其分子量小，且分子內(nèi)含有生理活性較強(qiáng)的硫元素，一旦通過吸 入、口服、入眼等途徑進(jìn)入人體，將產(chǎn)生較大的毒副作用;例如氣管的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化， 肌肉無力，痙攣，神經(jīng)弛緩性麻痹，致癌性等。
[0004] 同時(shí)，與環(huán)氧乙烷相比，環(huán)硫乙烷分子中的碳硫共價(jià)鍵鍵能較低，極易開環(huán)氧化、 聚合，是化學(xué)性質(zhì)較不穩(wěn)定的物質(zhì)。
[0005] 制備環(huán)硫乙烷主要以環(huán)氧乙烷、碳酸乙烯酯、羥烷基鹵化物、羥基硫醇、鹵代硫氰 酸酯等為原料，經(jīng)不同工藝制備。由于受到冷凝條件、反應(yīng)速率等多種因素的影響，環(huán)硫乙 烷往往便隨廢氣排出。例如，考慮到原料的成本、工藝的穩(wěn)定性、環(huán)境保護(hù)等因素，以碳酸乙 烯酯與硫氰酸鹽反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)硫乙烷的工藝最為普遍。該工藝的反應(yīng)式如下：
[0007] 該工藝通過加熱碳酸乙稀酯和硫氰酸鈉，使反應(yīng)生成的環(huán)硫乙燒蒸出，冷凝接收， 得到產(chǎn)品。同時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，也會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w。由于環(huán)硫乙烷沸點(diǎn)低，且同物質(zhì) 的量的二氧化碳在冷凝設(shè)備中造成較大的氣流速度，使部分環(huán)硫乙烷以溶液或氣溶膠的形 式分散在二氧化碳中，難以冷凝。這部分環(huán)硫乙烷排入空氣中，不僅降低了反應(yīng)的收率，而 且會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員造成危害，嚴(yán)重污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種從廢氣回收環(huán)硫乙烷的方法，從而提高環(huán)硫乙烷收率， 避免環(huán)境污染。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0009] 本發(fā)明提供了一種從廢氣回收環(huán)硫乙烷的方法，該方法包括以下步驟：
[0010] (1)將含有環(huán)硫乙烷的廢氣通入吸收池，使廢氣與吸收池中的溶劑接觸；
[0011] (2)將吸收池中的溶劑蒸餾，收集環(huán)硫乙烷；
[0012] 其中，步驟（1)中所述的溶劑為沸點(diǎn)高于90°C、可與環(huán)硫乙烷互溶的非質(zhì)子性溶 劑;優(yōu)選地，所述溶劑為不含活性氫的硅油、氫化三聯(lián)苯、二甲苯、環(huán)己酮、辛烷或其混合物； 更優(yōu)選地，所述不含活性氫的硅油選自二甲基硅油、二乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、 甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油。
[0013] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，所述溶劑的溫度為-30°c~55°C。
[0014] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法的步驟（1)中，所述廢氣通過微孔曝氣或淋洗的方式通入 吸收池。
[0015] 優(yōu)選地，在本發(fā)明的方法的步驟(2)中，所述蒸餾的溫度為50°C~120°C。
[0016] 優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括以下步驟:在步驟（1)之后，將從吸收池排出的氣體 通入廢氣處理池進(jìn)行氧化處理后排放。優(yōu)選地，在廢氣處理池中采用具有氧化性的水溶液 與排出的氣體接觸而進(jìn)行氧化處理;更優(yōu)選地，所述具有氧化性的水溶液為選自次氯酸水 溶液、次氯酸鹽水溶液、高錳酸鉀水溶液、雙氧水溶液中的一種或多種;再優(yōu)選地，所述具有 氧化性的水溶液選自5wt %次氯酸水溶液、10wt %次氯酸鹽水溶液、5wt %高猛酸鉀水溶液、 30wt%雙氧水溶液。
[0017]優(yōu)選地，本發(fā)明方法的一個(gè)替代實(shí)施方案中，所述方法還包括以下步驟:在步驟 (1)之后，將從吸收池排出的氣體通入強(qiáng)堿水溶液處理池進(jìn)行吸收處理;這一操作能夠使環(huán) 硫乙烷在強(qiáng)堿水溶液中發(fā)生開環(huán)聚合，從而除去從吸收池排出的氣體中的環(huán)硫乙烷。更優(yōu) 選地，所述強(qiáng)堿為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種或多種;再優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿 水溶液的濃度為10-40wt%。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明的方法還包括以下步驟:收集環(huán)硫乙烷后，套用蒸餾后的溶劑。
[0019] 本發(fā)明的方法可以回收廢氣中70%以上的環(huán)硫乙烷；另外，本發(fā)明的方法中所使 用的溶劑可以直接套用，回收成本低，有效地增加環(huán)硫乙烷的收率，降低生產(chǎn)成本，避免環(huán) 境污染，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。本發(fā)明的方法可以用于生產(chǎn)環(huán)硫乙烷的過程中 所有含環(huán)硫乙烷氣體的回收，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、精制環(huán)硫乙烷工業(yè)。
【附圖說明】
[0020] 圖1是環(huán)硫乙烷回收的模擬實(shí)驗(yàn)的示意圖；
[0021 ]圖2示出本發(fā)明回收環(huán)硫乙烷的方法實(shí)驗(yàn)流程圖；
[0022]圖3示出本發(fā)明回收環(huán)硫乙烷的方法的工藝流程圖；
[0023]圖4是通過蒸餾回收環(huán)硫乙烷的步驟的示意圖。
【具體實(shí)施方式】 [0024] 實(shí)施例1
[0025] 模擬實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，取50g環(huán)硫乙烷置于三口瓶中，在洗氣瓶A中加入100g二甲 基硅油，在洗氣瓶B中加入200g的5wt %高錳酸鉀水溶液。在油泡計(jì)端鼓入N2，氣泡以2-3個(gè)/ 秒的速度溢出，將瓶?jī)?nèi)的環(huán)硫乙烷吹出；冷卻池的溫度保持為-5°C。犯鼓入4h后，分別稱量 環(huán)硫乙烷及兩個(gè)洗氣瓶的質(zhì)量變化。環(huán)硫乙烷溢出23.4g，二甲基硅油吸收增重21.8g，高錳 酸鉀水溶液吸收增重1.3g，還有少量因氮?dú)庖莩鰧?dǎo)致的水分損失。二甲基硅油吸收了被N 2 鼓出的環(huán)硫乙烷氣體中85.2%的環(huán)硫乙烷。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] 如圖2所示，稱取225g NaSCN和272g碳酸乙烯酯于反應(yīng)瓶中，在洗氣瓶A中加入 1 OOg二甲基硅油，置于-5 °C冰鹽浴中，在洗氣瓶B中加入200g的5wt %高錳酸鉀水溶液。使 NaSCN與碳酸乙烯酯的反應(yīng)體系在lh內(nèi)緩慢升溫至120°C，冷凝收集餾分，直至無餾分流出， 降溫終止反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，稱量餾分質(zhì)量、二甲基硅油的質(zhì)量變化與高錳酸鉀水溶液的質(zhì) 量變化。接收瓶中收集到餾分133.5g，被二甲基硅油和高錳酸鉀水溶液吸收的環(huán)硫乙烷廢 氣共17.5g，其中二甲基硅油吸收環(huán)硫乙烷廢氣14.6g，高錳酸鉀水溶液吸收環(huán)硫乙烷廢氣 2.9g〇
[0028] NaSCN與碳酸乙烯酯反應(yīng)的收率為80.0%。二甲基硅油中吸收的環(huán)硫乙烷占廢氣 中環(huán)硫乙烷總量的83.4%。
[0029]如圖4所示，將吸收了環(huán)硫乙烷廢氣的二甲基硅油進(jìn)行蒸餾，分離出環(huán)硫乙烷。50 °C開始出餾分，緩慢升高油浴溫度至120°C無餾分時(shí)，停止反應(yīng)。收集到餾分11. lg，二甲基 硅油中76.0%的環(huán)硫乙燒被回收，即環(huán)硫乙燒廢氣中63.4%的環(huán)硫乙燒被回收。
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 重復(fù)實(shí)施例2,套用回收的二甲基硅油進(jìn)行重復(fù)吸收。
[0032]接收瓶收集到餾分134.2g，被二甲基硅油和高錳酸鉀溶液吸收的環(huán)硫乙烷廢氣共 16.3g，其中二甲基硅油吸收環(huán)硫乙烷廢氣13.9g，高錳酸鉀水溶液吸收環(huán)硫乙烷廢氣2.4g。 [0033] NaSCN與碳酸乙烯酯反應(yīng)的收率為80.5%。二甲基硅油中吸收的環(huán)硫乙烷占廢氣 中環(huán)硫乙燒總量的85.3%。
[0034]將吸收了環(huán)硫乙烷廢氣的、套用的二甲基硅油蒸餾，分離出環(huán)硫乙烷，蒸餾溫度為 50 °C，緩慢升溫至加熱溫度120°C無餾分時(shí)停止，收集到餾分11.6g，二甲基硅油中83.5%的 環(huán)硫乙烷被回收，即環(huán)硫乙烷廢氣中71.2%的環(huán)硫乙烷被回收。
[0035] 實(shí)施例4
[0036] 稱取225g NaSCN和272g碳酸乙烯酯于反應(yīng)瓶中，在洗氣瓶A中加入100g氫化三聯(lián) 苯，置于-15°C冷阱中，在洗氣瓶B中加入200g的5 %高錳酸鉀水溶液。使NaSCN與碳酸乙烯酯 的反應(yīng)體系在lh內(nèi)緩慢升溫至120°C，冷凝收集餾分，直至無餾分流出，降溫終止。反應(yīng)結(jié)束 后，稱量餾分質(zhì)量、氫化三聯(lián)苯的質(zhì)量變化與高錳酸鉀水溶液的質(zhì)量變化。接收瓶收集到餾 分132.7g，被氫化三聯(lián)苯和高錳酸鉀水溶液吸收的環(huán)硫乙烷廢氣共16.8g，其中氫化三聯(lián)苯 吸收環(huán)硫乙烷廢氣13.6g，高錳酸鉀水溶液吸收環(huán)硫乙烷廢氣3.2g。
[0037] NaSCN與碳酸乙烯酯反應(yīng)的收率為79.6%。二甲基硅油中吸收的環(huán)硫乙烷占環(huán)硫 乙烷廢氣中環(huán)硫乙烷總量的81.0%。
[0038]如圖4所示，將吸收了環(huán)硫乙烷的氫化三聯(lián)苯蒸餾，分離出環(huán)硫乙烷，蒸餾溫度為 50 °C，緩慢升溫至加熱溫度120 °C無餾分時(shí)停止，收集到餾分11.7g，氫化三聯(lián)苯中86.0 %的 環(huán)硫乙燒被回收，即環(huán)硫乙燒廢氣中69.6%的環(huán)硫乙燒被回收。
[0039] 實(shí)施例5
[0040] 重復(fù)實(shí)施例3，僅改變吸收池溫度，分別為-30 °C、30 °C和55 °C，環(huán)硫乙烷廢氣中環(huán) 硫乙烷的回收效率分別為73.4%，35.4%，7.3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種從廢氣回收環(huán)硫乙烷的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 將含有環(huán)硫乙烷的廢氣通入吸收池，使廢氣與吸收池中的溶劑接觸； (2) 將吸收池中的溶劑蒸餾，收集環(huán)硫乙烷； 其中，步驟（1)中所述的溶劑為沸點(diǎn)高于90°C、可與環(huán)硫乙烷互溶的非質(zhì)子性溶劑。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑為不含活性氫的硅油、氫化三聯(lián) 苯、二甲苯、環(huán)己酮、辛烷或其混合物;優(yōu)選地，所述不含活性氫的硅油選自二甲基硅油、二 乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅 油、甲基乙烯基硅油。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1)中，所述溶劑的溫度為_30°C~ 55。。。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（1)中，所述廢氣通過微孔曝氣或淋 洗的方式通入吸收池。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟（2)中，所述蒸餾的溫度為50°C~ 120。。。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟:在 步驟(1)之后，將從吸收池排出的氣體通入廢氣處理池進(jìn)行氧化處理后排放； 優(yōu)選地，在廢氣處理池中采用具有氧化性的水溶液與排出的氣體接觸而進(jìn)行氧化處 理； 優(yōu)選地，所述具有氧化性的水溶液為選自次氯酸水溶液、次氯酸鹽水溶液、高錳酸鉀水 溶液、雙氧水溶液中的一種或多種;優(yōu)選地，所述具有氧化性的水溶液選自5wt %次氯酸水 溶液、1 Owt %次氯酸鹽水溶液、5wt %高錳酸鉀水溶液、30wt %雙氧水溶液。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟:在 步驟（1)之后，將從吸收池排出的氣體通入強(qiáng)堿水溶液處理池進(jìn)行吸收處理;更優(yōu)選地，所 述強(qiáng)堿為選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣中的一種或多種;再優(yōu)選地，所述強(qiáng)堿水溶液 的濃度為10_40wt%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟:收 集環(huán)硫乙烷后，套用蒸餾后的溶劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括以下步驟:收集環(huán)硫乙 烷后，套用蒸餾后的溶劑。
【文檔編號(hào)】B01D3/00GK105999996SQ201610440587
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】余偉, 羅朝陽, 劉美龍, 顏立明
【申請(qǐng)人】保定加合精細(xì)化工有限公司